La svolta apre le porte a un idrogeno pulito più conveniente

Aug 04, 2023

I ricercatori dell’Università di Umeå hanno fatto una svolta che potrebbe rendere l’idrogeno – un combustibile pulito e privo di CO2 – più conveniente. Hanno sviluppato un nuovo metodo che migliora il modo in cui il gas idrogeno viene prodotto dall’acqua e dall’elettricità.

La produzione di idrogeno tramite elettrolisi dell'acqua con membrana a scambio protonico (PEM) è vista come una soluzione promettente grazie alla generazione di idrogeno ultrapuro, alle elevate densità di corrente, all'elevata efficienza, alla risposta rapida e all'ingombro ridotto. Tuttavia, la sua applicazione è limitata dalla significativa dissoluzione dell'elettrocatalizzatore osservata all'anodo durante la reazione di evoluzione dell'ossigeno (OER).

Gli elettrocatalizzatori più performanti fino ad oggi sono basati su metalli nobili come platino, rutenio e iridio. Tuttavia, sono costosi e la fornitura limitata, e anche gli ossidi di rutenio e iridio tendono a deteriorarsi nel tempo. Pertanto, se si prevede che la tecnologia PEM guiderà la transizione verso una società sostenibile, dobbiamo prima affrontare il forte degrado degli elettrocatalizzatori.

"La rottura dei metalli nobili, un fenomeno noto come 'dissoluzione dei metalli', riduce l'efficacia della produzione di idrogeno. È un problema che deve essere risolto per poter sfruttare appieno la tecnologia PEM", afferma il professore associato Eduardo Gracia.

Il team di ricerca dell'Università di Umeå afferma che possiamo affrontare questo problema intrappolando il metallo altamente attivo ma costoso in una "impalcatura" stabile ma inattiva. I ricercatori hanno sviluppato una nuova impalcatura protettiva in grado di mantenere stabili i metalli nobili anche in condizioni difficili.

L'impalcatura protettiva è costituita da una miscela di ossidi di stagno, antimonio, molibdeno e tungsteno (Sn-Sb-Mo-W). È stato dimostrato che la miscela è sufficientemente resistente da proteggere non solo i metalli nobili ma anche altri componenti del sistema dalla rottura durante il processo.

Le scoperte del team possono rendere la tecnologia PEM più conveniente ed efficace per la produzione di idrogeno rinnovabile su larga scala, garantendo che i metalli nobili possano durare più a lungo. Ciò rappresenta un passo fondamentale per rendere la nostra transizione verso una società più sostenibile una realtà.

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